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小菜蛾Plutella xylostella(L.)是世界范围内危害十字花科蔬菜最严重的害虫之一,几乎对所有类型的药剂均产生了抗药性。在当前小菜蛾防治仍旧以化学防治为主的背景下,新型杀虫剂的开发和应用将为小菜蛾有效防治提供保障。斑蝥素是芫菁科昆虫产生的一种防御性毒素,已被证明对小菜蛾有很强的毒杀作用,且与多种传统杀虫剂混配具明显的增效作用,具有一定开发利用的前景。要全面评价药剂对害虫的影响,除了需要明确其毒杀活性外,更重要的是要考察其较长时间内对害虫生物学特征及种群动态的影响。此外,当一种新杀虫剂被开发用于防治某种害虫时,对其进行抗性风险评估及抗性机理研究也非常重要。本文通过构建种群生命表,研究斑蝥素对小菜蛾的亚致死效应及慢性亚致死效应,来评价短期和长期亚致死剂量斑蝥素胁迫对小菜蛾生长发育、繁殖及种群发展动态的影响。并在室内继代汰选种群的基础上,初步分析了小菜蛾对斑蝥素的抗性机理。此外,还对伴随着抗药性所带来的行为和生殖不利性进行了研究。主要研究结果如下:1.用亚致死剂量斑蝥素(LC10,LC25及LC50)短期(48小时)处理小菜蛾3龄幼虫后,发现不仅会造成小菜蛾当代蛹重、化蛹率及羽化率显著降低;而且能扰乱其子代的生长发育,改变种群发展趋势。斑蝥素对小菜蛾各生物学特征的影响随着处理浓度的升高而加剧,对当代的影响也比子代要显著的多。值得注意的是,极低剂量斑蝥素(LC2)短时间处理,将会刺激小菜蛾繁殖。2.在亚致死剂量斑蝥素长时间胁迫下,小菜蛾种群始终保持对斑蝥素高度敏感,但是大部分生物学特征及种群发展受到严重影响:各发育阶段存活率降低,幼虫期、蛹期延长,繁殖力和卵孵化率降低;种群净增殖率、内禀增长率及周限增长率均显著降低;这都将严重影响小菜蛾种群的增长速率。然而,这些影响随着胁迫时间的延长,将会逐渐减弱。除此之外,亚致死剂量斑蝥素长时间胁迫后,还会导致成虫翅严重畸形,并随着胁迫世代数的增加,畸形率上升。当胁迫压力的解除时,虽然多数生物学特征,如:幼虫、蛹发育历期,成虫寿命,产卵期等已经恢复至正常水平,但种群的相对适合度仍较低,种群增长仍然受到抑制。3.用LC50剂量斑蝥素对小菜蛾进行室内继代汰选,12代后,得到抗性倍数为5.68的筛选品系,并以此品系为研究对象测定三种增效剂(PBO,DEM和TPP)对斑蝥素的增效作用。实验结果显示PBO对敏感品系及筛选品系均具有一定程度的增效作用,特别是筛选品系中,增效比为1.60;TPP在两个品系中都有增效作用,但两品系差异不显著;DEM几乎不具有增效作用。4.分别测定敏感品系及筛选品系细胞色素P450 O-脱甲基(PNOD)活性、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)活力。结果显示在筛选品系中仅有P450 O-脱甲基活性显著提高,是敏感品系的1.87倍;谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶活性变化不明显。5.分别检测筛选品系与敏感品系14条P450 CYP6家族基因的转录水平,发现有大部分基因表现出上调现象,6条基因上调显著,其中有1条基因表达量达到了敏感品系的3.95倍。6.比较筛选品系与敏感品系小菜蛾成虫一系列生殖行为如求偶、交配、产卵的变化以及不同交配组合小菜蛾繁殖能力的改变。结果表明,与敏感品系相比,筛选品系雌蛾求偶率下降,平均求偶持续时间也显著缩短,初次求偶时间也明显晚于敏感品系。除此之外,筛选品系成虫交配竞争能力弱、交配成功率及繁殖力低,表明筛选品系存在明显的生殖劣势。综上所述,小菜蛾对斑蝥素产生抗性的风险较低,同时斑蝥素筛选品系表现出很明显的生殖劣势,且亚致死剂量斑蝥素胁迫在很长一段时间内对小菜蛾种群的增长始终具有抑制作用,说明斑蝥素在防治小菜蛾上具很好的应用前景。另外,在斑蝥素筛选品系中(抗性倍数为5.68),PBO对其的增效作用加强,且细胞色素P450氧化酶受到激活,部分CYP6家族基因表达量也显著升高,表明斑蝥素的解毒代谢及抗性的产生与P450s关系密切。